纳滤膜对硫酸型解吸液锂镁分离的实验研究与模拟 被引量：2

1

作者 吴雨茜 唐元晖 +3 位作者 郭强 林亚凯 余立新 王晓琳 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4563-4575,F0001,共14页

为了探究“吸附-膜”法从盐湖卤水中提锂的可行性,采用NF270纳滤膜对从卤水得到的硫酸型解吸液中的锂镁分离开展了实验研究和“浓缩-渗滤”模拟计算。首先,测定了NF270膜的基本结构和分离特征,初步确定了压力和pH对Li_(2)SO_(4)和MgSO_... 为了探究“吸附-膜”法从盐湖卤水中提锂的可行性,采用NF270纳滤膜对从卤水得到的硫酸型解吸液中的锂镁分离开展了实验研究和“浓缩-渗滤”模拟计算。首先,测定了NF270膜的基本结构和分离特征,初步确定了压力和pH对Li_(2)SO_(4)和MgSO_(4)单盐溶液的体积通量及截留率的影响。其次,探究了NF270膜对Li_(2)SO_(4)/MgSO_(4)混合溶液的分离效果,结果发现中性条件下NF270纳滤膜对SO_(4)^(2-)的静电排斥效应较强,导致对Li^(+)和Mg^(2+)的截留率均较高,只有降低pH到等电点以下,才能实现分离;且相对于锂离子摩尔分数(xLi^(+)),pH对于锂镁分离性能影响更明显,当xLi^(+)为0.40、pH达到1.7时,分离因子可达到10以上。接着,研究了NF270膜对加入其他离子的模拟解吸液中的锂镁分离性能,发现Na^(+)、K^(+)和Ca^(2+)等由于浓度较低,基本不影响膜的锂镁分离因子,且可以同时实现对Ca^(2+)和Mg^(2+)高截留,降低了后续处理中的结垢风险。最后,基于模拟解吸液的组成和截留率,对含有0.023 mol/L MgSO_(4)和0.125 mol/L Li_(2)SO_(4)的混合溶液进行了预浓缩-连续恒容渗滤过程的模拟计算,得到料液中的Mg^(2+)和Li^(+)浓度分别为0.20 mol/L和0.66 mol/L,透过液中的浓度分别为0.0025 mol/L和0.17 mol/L,此时Li^(+)回收率可以达到75%,证实了通过纳滤渗滤过程实现解吸液中锂镁分离的可行性。 展开更多

关键词 纳滤 锂镁分离 解吸液 浓缩-渗滤

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复合相分离法制备梯度孔聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜 被引量：1

2

作者 田野 李沐霏 +9 位作者 林亚凯 唐元晖 汪林 王晓琳 赵志杰 卢瑞瑶 汤明 胡声威 冯可 张筱帆 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第2期56-64,74,共10页

本文在聚4-甲基-1-戊烯(PMP)/肉豆蔻酸(MA)体系的基础上,添加水溶性无毒非溶剂PolarClean,使得PMP/MA/PolarClean体系发生复合相分离,成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜;系统地探究了MA/PolarClean配比,以及... 本文在聚4-甲基-1-戊烯(PMP)/肉豆蔻酸(MA)体系的基础上,添加水溶性无毒非溶剂PolarClean,使得PMP/MA/PolarClean体系发生复合相分离,成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜;系统地探究了MA/PolarClean配比,以及PMP质量分数对中空纤维膜的形貌、强度、泡点、透气量等性能的影响。结果表明,当MA/PolarClean质量比为5∶1,且PMP质量分数为40%时,PMP中空纤维膜的综合性能与商品膜相仿,展现了良好的应用潜力。 展开更多

关键词 聚4-甲基-1-戊烯 中空纤维膜 PolarClean 复合相分离法 梯度孔结构

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阴离子交换膜电解水制氢稳态建模

3

作者 陶智能 邱彤 王保国 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1711-1721,共11页

阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为一项新技术,融合了碱性电解水(AWE)和质子交换膜电解水(PEMWE)的优点,兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状,结合其他成熟的电化学模型(如AWE、PEMWE和燃料电池)和电化学... 阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为一项新技术,融合了碱性电解水(AWE)和质子交换膜电解水(PEMWE)的优点,兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状,结合其他成熟的电化学模型(如AWE、PEMWE和燃料电池)和电化学原理,引入有效交换电流密度、气泡覆盖率以及电阻网络构建的修正因素改进交换电流密度和电极电阻的计算方法,由此建立一个精确且适用性强的半理论半经验AEMWE模型,并利用文献实验数据验证模型的准确性,最后使用模型对制氢重要变量进行灵敏性分析。结果表明,膜厚度、温度和交换电流密度是影响电解槽性能的主要因素,更薄的膜、更高的工作温度以及更高交换电流密度的电极材料是电解槽的发展趋势。 展开更多

关键词 模拟 再生能源 制氢 阴离子交换膜 电解水

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高分子膜接枝改性的活化反应机制

4

作者 田心语 林亚凯 +3 位作者 唐元晖 吴欢欢 王晓琳 余立新 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期206-216,共11页

膜材料的接枝改性是近年来提升膜性能的重要研究方向,通过在材料分子上以化学键连接特定基团,实现膜性能的优化,相比其他方法改性效果更持久。本文从化学反应的角度,综述了几类可通过相转化法制备的高分子膜材料在接枝改性中的活化反应... 膜材料的接枝改性是近年来提升膜性能的重要研究方向,通过在材料分子上以化学键连接特定基团,实现膜性能的优化,相比其他方法改性效果更持久。本文从化学反应的角度,综述了几类可通过相转化法制备的高分子膜材料在接枝改性中的活化反应机制,分析了自由基反应、亲电反应、亲核反应及消去反应在聚烯烃、聚砜、聚偏氟乙烯及聚丙烯腈中的应用。通过梳理这些反应机制,为膜接枝改性反应的相关研究提供理论参考。 展开更多

关键词 膜材料 接枝改性 活化反应机制 自由基反应

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共沉积-交联法制备PDA/PEI PVDF中空纤维复合超滤膜 被引量：1

5

作者 冯子腾 王彤 +3 位作者 林亚凯 汪林 余立新 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期45-54,63,共11页

聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其出色的化学稳定性、优异的耐高温性能和机械强度在许多领域得到广泛应用,而对膜孔径和亲水性的精确控制是优化膜分离效率、稳定性和持久性的关键.本文采用多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积并通过戊二醛实现交... 聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其出色的化学稳定性、优异的耐高温性能和机械强度在许多领域得到广泛应用,而对膜孔径和亲水性的精确控制是优化膜分离效率、稳定性和持久性的关键.本文采用多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积并通过戊二醛实现交联的方法,将PVDF中空纤维膜的孔径从(119.0±3.55)nm减小到(16.2±0.36)nm,接触角由107.7°下降至61.4°,同时实现了膜孔径和亲水性调控,制备出对20 nm SiO_(2)粒子截留率可达95%以上、对尺寸更大的粒子的截留率则高达99%以上的高性能PDA/PEI-PVDF中空纤维亲水超滤膜.本研究为超/微滤膜的性能调控提供了新思路. 展开更多

关键词 复合超滤膜 多巴胺 聚乙烯亚胺 共沉积 亲水性

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高矿化度矿井水热法脱盐过程中硫酸钙的结垢趋势预测及验证 被引量：1

6

作者 唐元晖 柏元吉 +4 位作者 郭强 何晓磊 余立新 林亚凯 王晓琳 《化工学报》 北大核心 2025年第1期81-92,F0002,共13页

高矿化度矿井水具有成分复杂、含盐量高、硬度大的特点,在热法脱盐过程中会产生以CaSO_(4)为主的无机垢。根据高矿化度矿井水的典型组成,配制含有Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)的模拟原料液,首先采用恒温溶解法,考察温度... 高矿化度矿井水具有成分复杂、含盐量高、硬度大的特点,在热法脱盐过程中会产生以CaSO_(4)为主的无机垢。根据高矿化度矿井水的典型组成,配制含有Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)的模拟原料液,首先采用恒温溶解法,考察温度为40、50、60、70℃时CaSO_(4)在Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)体系的溶解度。结果表明:在40~70℃的范围内,CaSO_(4)的溶解度随温度的升高而减小,随MgCl_(2)浓度的增加而增大,随Na_(2)SO_(4)浓度的增加而减小。采用Oddo-Tomson饱和指数法,对CaSO_(4)在热法脱盐过程的结垢趋势进行预测,得到修正的饱和指数(SI)方程,该方程预测结果与65℃下CaSO_(4)在不锈钢管表面的结垢实验相吻合。且当饱和指数大于0.2时,Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)体系中的CaSO_(4)晶体开始在不锈钢管表面析出,最后采用模拟高矿化度矿井水SA和SB的结垢实验说明本方法在实际矿井水应用的可行性和局限性。 展开更多

关键词 高矿化度矿井水 CaSO_(4) 饱和指数 结垢 热法脱盐

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纳滤膜孔结构、荷电性质、分离机理及动电性质研究进展 被引量：37

7

作者 王晓琳 涂丛慧 +2 位作者 方彦彦 肖燕 周波 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期127-134,共8页

纳滤膜拥有介于反渗透膜和超滤膜之间的截留分子量,同时对无机盐的截留率随着盐的种类和浓度而改变,广泛应用于各种水净化处理和产品精制分离过程.文章从纳滤膜孔结构和荷电性质、纳滤膜分离机理及其模型、纳滤膜动电性质等三个方面对... 纳滤膜拥有介于反渗透膜和超滤膜之间的截留分子量,同时对无机盐的截留率随着盐的种类和浓度而改变,广泛应用于各种水净化处理和产品精制分离过程.文章从纳滤膜孔结构和荷电性质、纳滤膜分离机理及其模型、纳滤膜动电性质等三个方面对纳滤膜分离技术20多年来的基础及应用研究进展进行回顾和总结,简要分析了今后纳滤膜分离技术的发展方向及趋势. 展开更多

关键词 纳滤膜 结构模型 非平衡热力学 筛分效应 荷电效应 动电性质

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PVDF中空纤维膜改性研究(2)表面接枝两性离子制备抗污染性电解质响应PVDF中空纤维膜 被引量：11

8

作者 李倩 周波 +2 位作者 毕秋艳 肖燕 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期33-38,61,共7页

利用化学引发原子自由基聚合(ATRP)方法,将两性离子3(甲基丙烯酰胺)丙基二甲基(3磺丙)胺(MPDSAH)接枝于聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜外表面,获得具有抗污染性能的电解质响应膜(PVDF-g-polyMPDSAH).随着接枝量的增加,表面改性PVDF膜的亲... 利用化学引发原子自由基聚合(ATRP)方法,将两性离子3(甲基丙烯酰胺)丙基二甲基(3磺丙)胺(MPDSAH)接枝于聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜外表面,获得具有抗污染性能的电解质响应膜(PVDF-g-polyMPDSAH).随着接枝量的增加,表面改性PVDF膜的亲水性提高,蛋白质吸附量减少.改性PVDF膜的在过滤实验中显示出较好的抗污染性能.PVDF-g-polyMPDSAH膜的蛋白质吸附量随着溶液中NaCl浓度的增加而大幅降低.Na+和Cl-渗入polyMPDSAH支链亦会屏蔽MPDSAH正负偶极的相互作用,导致polyMPDSAH溶胀堵塞膜孔,减小膜的渗透通量.因此,PVDF-g-polyMPDSAH表面与蛋白质的相互作用及其电解质响应性使膜的渗透性得到了智能化地控制.这为两性离子改性PVDF中空纤维膜在蛋白质分离和净化等生物医药领域提供了更广泛的应用前景. 展开更多

关键词 两性离子 聚偏氟乙烯膜 抗污染性 电解质响应性 表面接枝

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MBR膜污染的形成及其影响因素研究进展 被引量：59

9

作者 韩永萍 肖燕 +1 位作者 宋蕾 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期102-110,共9页

拥有众多优势的膜生物反应器(MBR)技术在污废水处理方面有着广阔的应用前景,膜污染一直是MBR技术应用研究的热点和难点.膜污染的形成和主要污染因素的探讨为MBR膜污染研究奠定了基础,而确定操作工艺条件和膜特性对膜污染的影响规律,可为... 拥有众多优势的膜生物反应器(MBR)技术在污废水处理方面有着广阔的应用前景,膜污染一直是MBR技术应用研究的热点和难点.膜污染的形成和主要污染因素的探讨为MBR膜污染研究奠定了基础,而确定操作工艺条件和膜特性对膜污染的影响规律,可为MBR系统设计或运行中减缓和控制膜污染提供指导.本文概述MBR膜污染的形成过程、主要污染因素及操作参数和膜性能对膜污染的影响. 展开更多

关键词 膜生物反应器 膜污染 影响因素

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热致相分离法制备乙烯-三氟氯乙烯共聚物微孔膜 被引量：10

10

作者 周波 林亚凯 +3 位作者 马文中 唐元晖 田野 王晓琳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2585-2590,共6页

通过热致相分离法制备了乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜,考察了ECTFE与不同溶剂的相互作用参数对ECTFE/溶剂体系的液液相区的影响,通过相容性分析及对ECTFE微孔膜断面结构的观察,筛选出能与ECTFE发生明显液液相分离的溶剂——邻苯... 通过热致相分离法制备了乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜,考察了ECTFE与不同溶剂的相互作用参数对ECTFE/溶剂体系的液液相区的影响,通过相容性分析及对ECTFE微孔膜断面结构的观察,筛选出能与ECTFE发生明显液液相分离的溶剂——邻苯二甲酸二乙酯(DEP).热力学相图证明,ECTFE/DEP体系具有较宽的液液相分离区,偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达55%.考察了冷却条件对ECTFE/DEP体系膜断面结构的影响,结果表明,膜断面孔径随着淬冷温度的降低而减小,在淬冷温度为458 K时膜断面孔径随粗化时间的增加而增大. 展开更多

关键词 热致相分离法 微孔膜 乙烯-三氟氯乙烯共聚物 邻苯二甲酸二乙酯

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热致相分离法聚偏氟乙烯膜的制备及应用 被引量：9

11

作者 唐元晖 林亚凯 +3 位作者 李倩 尤功 马文中 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期98-107,共10页

以课题组通过热致相分离法(TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜及其产业化的相关工作为基础,从PVDF材料性能及其超微滤膜制备方法出发,全面回顾了课题组在TIPS法PVDF膜制备方面的研究历程,包括稀释剂和非溶剂的探索,纳米粒子、共聚物、两... 以课题组通过热致相分离法(TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜及其产业化的相关工作为基础,从PVDF材料性能及其超微滤膜制备方法出发,全面回顾了课题组在TIPS法PVDF膜制备方面的研究历程,包括稀释剂和非溶剂的探索,纳米粒子、共聚物、两性离子等对PVDF膜的改性研究以及PVDF中空纤维膜组件的研制和规模化生产等等,最后还简要介绍了膜组件在不同工业领域的应用情况. 展开更多

关键词 热致相分离 聚偏氟乙烯 水处理 膜制备

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热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物微孔膜——混合溶剂的选择 被引量：3

12

作者 周波 林亚凯 +2 位作者 马文中 田野 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期27-32,43,共7页

研究了混合溶剂对热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜的影响,考察了不同非溶剂对ECTFE/癸二酸二丁酯(DBS)体系结晶趋势的影响.通过相容性分析及ECTFE微孔膜断面结构的观察,非溶剂亚磷酸三苯酯(TPP)的加入能使ECTFE/DBS... 研究了混合溶剂对热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜的影响,考察了不同非溶剂对ECTFE/癸二酸二丁酯(DBS)体系结晶趋势的影响.通过相容性分析及ECTFE微孔膜断面结构的观察,非溶剂亚磷酸三苯酯(TPP)的加入能使ECTFE/DBS体系从固液相分离转变为液液相分离.当非溶剂与溶剂的质量比比例(TPP∶DBS)为4∶6时,可制得孔径均匀的双连续结构ECTFE微孔膜.此比例下的热力学相图显示,ECTFE/DBS/TPP三组分体系具有较宽的液液相分离区,该体系偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达50%. 展开更多

关键词 热致相分离法 微孔膜 乙烯-三氟氯乙烯共聚物 混合溶剂

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MBR-RO组合工艺处理半导体废水中RO膜的污染特性研究 被引量：2

13

作者 肖燕 陈彤 +3 位作者 胡永健 王德山 韩永萍 王晓琳 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期53-58,共6页

采用反渗透(RO)深度处理经膜生物反应器(MBR)预处理后的半导体废水。为获得RO长期运行的膜污染特性和清洗对策,处理过程不添加阻垢剂且不采用化学清洗从而加速RO膜污染。膜污染分析表明,RO膜表面污染层的主体物质为疏松堆积的片状无机结... 采用反渗透(RO)深度处理经膜生物反应器(MBR)预处理后的半导体废水。为获得RO长期运行的膜污染特性和清洗对策,处理过程不添加阻垢剂且不采用化学清洗从而加速RO膜污染。膜污染分析表明,RO膜表面污染层的主体物质为疏松堆积的片状无机结垢,未发现明显的微生物群落或有机污染形成的凝胶层。污染层的主要成分为难溶盐BaSO4,其次为SrSO4以及Ca、Si、Al、Mg、Fe和Zn等形成的沉积物,其中Ba、Sr、Ca、Mg和Zn在RO膜元件进口端的含量明显大于出口端。化学清洗结果表明,先采用HCl再采用EDTA-4Na的组合清洗方法,可有效去除RO膜表面的污染层,清洗后RO膜通量可恢复至初始值。 展开更多

关键词 半导体废水 回用 MBR RO 污染特性

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正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析 被引量：2

14

作者 边丽霞 方彦彦 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期75-83,118,共10页

基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同... 基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同一张正渗透膜分离层的膜特征参数.首先,通过几种中性溶质在水力学压力驱动膜过程中的截留率确定膜特征参数.其次,使用相同的中性溶质作为渗透压驱动膜过程中的驱动溶质,通过实验得到溶剂水的体积通量和溶质的摩尔通量,结合通量数据和非平衡热力学模型,再次得出这几种溶质的膜特征参数.结果表明,两种方法得到的膜特征参数一致性较好.这有助于进一步理解渗透压驱动膜过程中的传递现象,以及它与水力学压力驱动膜过程的差别. 展开更多

关键词 非平衡热力学 正渗透膜 膜特征参数 传递现象 渗透压驱动膜过程

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相转化法制膜过程的模型与模拟研究进展 被引量：6

15

作者 唐元晖 李沐霏 +1 位作者 林亚凯 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期266-274,共9页

相分离(或相转化)法是目前聚合物膜制备最主要的技术,其过程的高度复杂性限制了原位实验研究的发展和深入,所以人们基于Flory-Huggins热力学相图理论,采用了包括宏观尺度的传递模型、介观尺度的相场理论和微观尺度的基于分子/粒子的模... 相分离(或相转化)法是目前聚合物膜制备最主要的技术,其过程的高度复杂性限制了原位实验研究的发展和深入,所以人们基于Flory-Huggins热力学相图理论,采用了包括宏观尺度的传递模型、介观尺度的相场理论和微观尺度的基于分子/粒子的模拟方法等多种动力学模型手段,对成膜过程的不同控制因素对相分离过程和膜结构的影响开展了大量的计算和模拟研究,得到了相分离轨迹和形貌发展等诸多重要结果,用于指导膜制备实践的优化和实现对膜形态结构的预控.本文在对Flory-Huggins热力学相图理论作简要介绍的基础上,重点综述了不同时空尺度的动力学模型和模拟方法的原理、发展和在相分离过程中的应用研究,同时还指出了存在的限制和面临的挑战,并对今后模型和模拟研究的发展方向做出了展望,旨在为相分离法高性能聚合物膜可控制备提供参考. 展开更多

关键词 模型 模拟 膜形成过程 相分离 动力学模拟

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双极膜电渗析法麦草畏生产废水的资源化利用研究 被引量：4

16

作者 唐元晖 孙文文 +5 位作者 李太雨 毛鹏 金义凡 汪林 林亚凯 王晓琳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期6328-6339,共12页

采用双极膜电渗析(bipolar membrane electrodialysis,BMED)将麦草畏生产废水中的NaCl转化为HCl和NaOH回用于农药生产,实现农药废水的资源化利用。首先进行了BMED法处理单组分NaCl溶液体系的110 min间歇运行实验来探索最优操作条件,结... 采用双极膜电渗析(bipolar membrane electrodialysis,BMED)将麦草畏生产废水中的NaCl转化为HCl和NaOH回用于农药生产,实现农药废水的资源化利用。首先进行了BMED法处理单组分NaCl溶液体系的110 min间歇运行实验来探索最优操作条件,结果表明,当NaCl初始浓度为160 g/L,电流密度为70 mA/cm^(2),初始酸碱室浓度为0.075 mol/L时,产物HCl、NaOH的浓度能分别达到1.98 mol/L和2.06 mol/L,且此时的电流效率较高,达到42.74%。然后考虑实际废水的COD指标主要是甲醇造成的,所以用含不同浓度甲醇的NaCl溶液模拟实际农药废水,实验结束后在酸、碱隔室中检测到少量的甲醇,表明其在BMED运行过程中存在一定程度的渗透,但未对膜堆性能造成明显影响。最后用BMED处理经过预处理后含有机物的麦草畏生产废水,发现在操作时间内膜堆性能与处理高浓度单组分NaCl溶液情况类似,证实BMED法处理麦草畏生产废水并实现资源化利用的可行性。 展开更多

关键词 双极膜电渗析 麦草畏 废水 资源化 甲醇

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热致相分离法高性能聚偏氟乙烯中空纤维膜先进制备技术及应用 被引量：1

17

作者 唐元晖 林亚凯 王晓琳 《中国工程科学》 北大核心 2014年第12期24-34,共11页

膜分离技术已经成为国际上市政污水和工业废水处理的核心技术。十年来清华大学化学工程系在先进膜材料制备及应用技术研究上开展了大量工作,以膜材料配方设计、膜材料先进制造、膜组件设计与应用为主线,突破多个技术难题和瓶颈,实现了... 膜分离技术已经成为国际上市政污水和工业废水处理的核心技术。十年来清华大学化学工程系在先进膜材料制备及应用技术研究上开展了大量工作,以膜材料配方设计、膜材料先进制造、膜组件设计与应用为主线,突破多个技术难题和瓶颈,实现了热致相分离(TIPS)法高性能聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的工业化。首先,基于对TIPS法成膜过程的热力学及动力学研究,制备出具有大通量、高强度、亲水性好的PVDF微孔膜;接着,有机结合材料加工和单元操作,形成PVDF中空纤维膜先进制造技术;最后针对不同的工业环境和市政要求,开发出不同规格的高性能膜组件。研究成果表明TIPS法突破了传统非溶剂致相转化法的限制,可以作为市政污水和工业废水处理的首选膜材料制备技术。 展开更多

关键词 热致相分离 聚偏氟乙烯 水处理 膜制备

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膜技术在回收电镀废水中金属离子的应用研究进展 被引量：17

18

作者 赵皓月 吴欢欢 +3 位作者 姚宏 林亚凯 汪林 王晓琳 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期6-12,共7页

近年来电镀行业蓬勃发展,每年平均废水总排放量占工业废水总排放量的20%左右,电镀废水中主要含有铬、镍、铜、锌等重金属污染物。膜分离技术具备分离精度高、出水水质好,无二次污染、工艺简单等特点,能够高效处理电镀废水并回收其中有... 近年来电镀行业蓬勃发展,每年平均废水总排放量占工业废水总排放量的20%左右,电镀废水中主要含有铬、镍、铜、锌等重金属污染物。膜分离技术具备分离精度高、出水水质好,无二次污染、工艺简单等特点,能够高效处理电镀废水并回收其中有价值的金属离子,实现废水资源化利用,因此在电镀废水处理中得到广泛应用。本文针对电镀废水中的铬、镍、铜、锌等主要金属离子,结合国内外近年文献,介绍了主要膜分离技术如微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、液膜等在处理电镀废水中不同金属离子的应用研究进展,最后提出膜分离技术在电镀废水处理中存在的问题并对其发展进行了展望。 展开更多

关键词 膜技术 电镀废水 重金属离子 回收 资源化

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XDLVO理论解析膜蒸馏回收离子液体过程中的膜污染研究 被引量：7

19

作者 吴欢欢 沈飞 +1 位作者 万印华 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期9-17,共9页

应用XDLVO(Extended Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论定量解析了真空膜蒸馏(VMD)回收离子液体水溶液过程中的膜污染行为.通过XDLVO理论,计算了聚四氟乙烯(PTFE)膜与3种不同离子液体如1丁基3甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)、1丁基3甲基... 应用XDLVO(Extended Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论定量解析了真空膜蒸馏(VMD)回收离子液体水溶液过程中的膜污染行为.通过XDLVO理论,计算了聚四氟乙烯(PTFE)膜与3种不同离子液体如1丁基3甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)、1丁基3甲基咪唑甲磺酸盐([Bmim][MeSO 3])、1己基3甲基咪唑氯盐([Hmim]Cl)之间的相互作用能,分析了3种相互作用能[范德华能(LW)、静电作用能(EL)、极性作用能(AB)]在膜污染形成过程中的贡献.结果表明,LW和EL作用能均为正值,表现为排斥作用;AB作用能为负值,表现为吸引作用,且AB作用能是引起膜污染的主要作用能.此外,3种离子液体引起膜污染的难易程度为[Hmim]Cl>[Bmim][MeSO 3]>[Bmim]Cl.界面相互作用能与膜污染程度相关性分析表明,XDLVO理论可以合理预测不同离子液体的膜污染行为.基于污染实验和计算结果,采用间歇式浓缩方式,发现PTFE膜可将质量分数20%的[Bmim]Cl水溶液浓缩至86.2%,[Bmim]Cl截留率稳定在99.9%以上,[Bmim]Cl总回收率可达99.98%. 展开更多

关键词 离子液体 膜蒸馏 XDLVO理论 膜污染 浓缩

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清华大学TIPS法制膜技术发展历程 被引量：6

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作者 林亚凯 周波 +9 位作者 唐元晖 田野 马文中 汪林 杨健 马恒宇 庞博 李倩 毕秋艳 王晓琳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期276-287,共12页

热致相分离(TIPS)法是相转化法中重要的一种制备聚合物微孔膜的方法,本文以聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、醋酸纤维素(CA)等4种膜材料为主线,详细介绍了清华大学TIPS法制膜技术从基础研究、关键技术突... 热致相分离(TIPS)法是相转化法中重要的一种制备聚合物微孔膜的方法,本文以聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、醋酸纤维素(CA)等4种膜材料为主线,详细介绍了清华大学TIPS法制膜技术从基础研究、关键技术突破到产业化的发展历程,及其在水处理工程中的应用情况. 展开更多

关键词 热致相分离 聚合物微孔膜 热力学研究 动力学研究 聚偏氟乙烯

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